SYSNOISE噪声振动模拟分析软件
SYSNOISE噪声振动模拟分析软件

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详细信息

应用领域:

汽车:

轿车、卡车、客车、摩托车、其他车辆;

车内噪声;

发动机-变速器-传动系;

轮胎噪声;

进气噪声、排气噪声;

部件噪声;

航空航天:

飞机:发动机和客舱噪声;

装饰面板设计;

航天器:运载火箭,卫星;

混响场激励;

声致振动

消费类产品:

高保真音响、扬声器、收音机、电视机;

电话,移动电话,语音产品;

家用电器;

商用机器;

压缩机,空调器;

水声:

船舶;

潜艇; 

推进器;

声纳; 

其它:

运输:火车、地铁; 

发电; 

重型机械;

室内声学; 

环境噪声;

 

 

 

 

 

 

概述: 

SYSNOISE振动和声学测试分析软件在声学计算分析领域中占据领先地位,它为噪声控制专业工程技术人员提供了在产品设计开始阶段,预报和解决声学问题。美国的NASA(国家航空航天中心)、FORD汽车公司、MOTOROLA通讯公司和BOSE音箱公司,国内著名大学、研究所和一些大公司,如哈尔滨工业大学、上海交通大学、西北工业大学、中船总公司第701研究所、第719研究所、上海大众汽车工业公司等都购买了该软件。 

SYSNOISE软件的主要功能:

1.声辐射计算

声辐射计算是SYSNOISE软件最基本的功能。结构振动时会产生声辐射,结构振动可以是实际测得的速度响应数据,或者是由有限元或其他方法计算得到的速度响应数据,SYSNOISE本身具有振动响应的有限元方法计算功能,也可以从测得的模态数据和给定的激励计算速度响应。SYSNOISE进一步可以利用这些数据计算结构表面的声压和结构周围的声场分析。

2.声散射计算

3.空气噪声传递计算 

4.结构-声场耦合系统的响应灵敏度分析 

SYSNOISE的主要应用方向:

SYSNOISE振动、噪声分析优化软件。SYSNOISE预测声波的辐射、散射和传递,以及声学载荷引起的声学响应。可计算得到的结果包括:声压、辐射功率、质点速度、声强、板块贡献量、能量密度、声-振灵敏度、纯模态、结构挠度等等。

为了描述声学媒质,SYSNOISE利用了最先进的数字方法。它们基于直接和间接边界元方法,或者声学有限元/无限元的声学方程。结构本身用结构有限元模型表达,可以从所有主流结构有限元和网格生成工具导入。所有分析模块都完全集成在核心环境中,支持多模型和三维图形。 

SYSNOSISE有强大的集成前、后处理功能,有网格检查和修正工具。后处理可以画彩图,矢量场,变形后的结构,以及XY图线,柱状图和极坐标图,还包括动画显示和声音回放。

优化噪声振动特性:

SYSNOISE是噪声-振动领域的设计、故障诊断、优化的先驱,功能强大。从空腔的声场预测到环绕物体的声场分析,甚至可计算声场作用下结构的响应,从而帮助噪声控制工程师优化产品的声-振特性。用户是否希望有静音产品?竞争对手是否用优良的音质与你竞争?越来越严格的噪音排放法规是否给你的产品设计带来强烈的冲击?过去对许多产品设计人员来说,只能在产品设计循环的最后阶段 – 物理模型阶段对产品的声学性能进行简单的改进,这种传统的设计方法,不仅花费大量的时间和资源而且很难得到满意的结果。如何解决这一问题?SYSNOISE 可在新产品设计之初优化设计其声学性能。

 

SYSNOISE 在虚拟模型阶段预测振动-噪声性能, 彩色图表示轿车内部乘客舒适性分布

设想假如在产品设计之初优化声学性能,会给产品性能带来多大的提高呢?设计者在概念设计阶段已深知产品性能,进而决定取舍;考查更多可行的设计方案,避免带有缺陷的概念设计混杂其中。实现从设计之初到设计完成,连贯地、系统地提高、改进、优化产品性能。将不同的设计与可测量的表象联系起来,在昂贵的样机投入之前,通过对虚拟模型研究,理解与体会设计变更带来的变化。

 

采用SYSNOISE可方便地预测声纳的互阻

 

预测机舱内由于双发动机引起的声场

各种应用的彻底解决方案:

过去的几年中,SYSNOISE不断发展以满足广大用户的需求,它已被广泛地应用并有效地解决了众多的声-振问题:SYSNOISE 不仅可以预测声音从振动体的辐射,而且可以预测由于声场所激发的结构振动。

SYSNOISE 常见的应用包括:

来自振源的声辐射: 从振动测量结果或有限元计算结果,SYSNOISE能够计算出物体表面及任意点的辐射声场。例如:发动机、压缩机的噪声,扬声器的声辐射。

空气路径传递损失: 声源发出的声波将被结构反射、吸收和传播。SYSNOISE可计算薄板的传递损失特性、被激发起的振动大小、板两侧的声场。例如:由发射噪音引起的卫星振动、声波穿过装饰面板的传播、洗碗机噪音。 

声场散射: 声波传播时,将被声场中的结构反射和衍射:SYSNOISE可以预测声波形成的声场和振动。

例如:潜艇探测、道路噪音屏障的隔声效果。

结构路径传播: 振动力同样激励物体,给定一组力,SYSNOISE可计算出强迫振动响应及产生的声场。 例如:发动机支架设计、转子不平衡的影响

发射噪声激起的卫星部件的振动

扬声器的辐射 

潜艇声场散射分析

多种算法: 

SYSNOISE为处理声音和声振耦合问题提供了多种方法:声场有限元(FEM)、无限元(I-FEM)、直接/间接边界元法(DBEM/IBEM),使用何种算法用户不需担心—SYSNOISE 将自动作出选择。 


采用SYSNOISE研究大型工业风扇设计修改,预测降低7dB,随后得以试验验证

有限元法求解内部噪音: 
有限元法非常适用于封闭区域,如:客舱、通风道、保护罩,常用于:
· 声 学模型:吸能内衬、孔板或渗透墙、多孔材料。
· 预测共振频率和声-振模态
· 在时域或频域上计算已知激励在空腔中产生的声-振响应,可考虑流动的影响

采用SYSNOISE优化产品性能

无限元法计算发动机外壳的声辐射

边界元法求解内部声场和外部辐射声场: 
边界元法适合求解内部和外部声-振问题,如:
· 结构的声辐射:确定结构表面或声场中任何一点的频率响应
· 计算声音散射:研究位于声场中的刚体和弹性体与声波的相互作用。
· 确定方向性:利用绘制2维极性图或3维球形方向图,使声音扩散模式可视化
· 分析面板对声场的贡献量
· 计算声音传递系数和穿过墙壁、管道、消音器等的损失
· 预测耦合模态
· 通过灵敏度分析进行优化设计:
- 找出产品需要优化的部位;
- 确定理想的吸收材料特性;
- 确定改善声场性能的结构修改最优方案
· 采用逆算法,由测得的噪声求解表面振动

无限元(I-FEM)求解辐射声场:

SYSNOISE采用无限元法作为补充,用于计算声-振响应和振动结构对外部声场的灵敏度。此法也可用于求解流-固耦合问题,且它非常适合多种流体问题以及求解时域问题。

直观的建模方式: SYSNOISE是市场上最先进的声- 振分析系统,但并不要求使用者是声学专家。经过仔细调查我们发现,SYSNOISE的优秀用户遍及工业界的各类技术人员,如:研究开发工程师喜欢灵活性,偶尔使用的用户需要易于理解的图形界面,设计工程师则依赖在线“向导”帮助自己完成分析。SYSNOISE 的界面是菜单驱动的图形用户界面,非常易于使用,通过“工具提示”和“向导”引导初学者完成首次分析,从选择分析方法到如何显示结果,帮助他们理解整个分析过程,因此初始入门所需的时间很短:带有内容相关性指示的在线帮助对话框清楚地解释了所有可用的功能。SYSNOISE可方便地读入其它分析软件的几何模型、有限元网格以及结构模态和表面振动分析结果;对于读入的模型,SYSNOISE自动验证、修正读入的边界元网格,并统一所有单元的法线方向。集成的网格粗化工具可将实体、梁、壳的结构有限元网格转换为仅包含辐射边界的表面,大大节约了数据准备时间和计算时间。

SYSNOISE建模 

图形显示和拟声:
分析阶段常常产生大量的数据,SYSNOISE提供了多种工具,可提取每一载荷工况和感兴趣的频率范围的计算结果;可对结果进行处理、显示, 更可以听到形象的声音。 SYSNOISE包含专门的后处理功能: 
· 在模型上点击节点,显示声压的瞬态值或频响函数、声强、表面振动、声功率谱和其它结果 
· 同时显示有限元、边界元、场点网格、结果,最多可有四个视窗 
· 显示彩色轮廓图、变形图及矢量场分布图 
· 绘制极性图(2D 方向图,Nyquist 贡献图) 
· 通过面板贡献量的显示,识别最重要的声源 
· 将频域上的结果转换为时域上的结果,反之亦然 
· 计算响应函数的任意组合 
可将瞬态分析结果读入声音编辑器或声音品质分析软件,进行进一步的处理,包括声音回放。 
分析阶段常常产生大量的数据,SYSNOISE提供了多种工具,可提取每一载荷工况和感兴趣的频率范围的计算结果;可对结果进行处理、显示, 更可以听到形象的声音。 SYSNOISE包含专门的后处理功能: 
· 在模型上点击节点,显示声压的瞬态值或频响函数、声强、表面振动、声功率谱和其它结果 
· 同时显示有限元、边界元、场点网格、结果,最多可有四个视窗 
· 显示彩色轮廓图、变形图及矢量场分布图 
· 绘制极性图(2D 方向图,Nyquist 贡献图) 
· 通过面板贡献量的显示,识别最重要的声源 
· 将频域上的结果转换为时域上的结果,反之亦然 
· 计算响应函数的任意组合 
可将瞬态分析结果读入声音编辑器或声音品质分析软件,进行进一步的处理,包括声音回放。 

               面板灵敏度分析显示何处增加厚度可降低声功率          SYSNOISE可清晰地显示声脉冲在排气管中的传播

面板贡献量直方图显示了部分结构对声辐射的贡献量占大部分

与CAE环境集成:
SYSNOISE 开放的结构很容易实现设计阶段的噪声控制,可与以下软件实现直接的数据交换: 
MSC/NASTRAN、MSC/PATRAN、LMS CADA-X、ANSYS、I-DEAS、Hypermesh、ABAQUS、Pro/MECHANICA、FemGen/Fem View
新开发的算法降低了操作和计算时间,NetSolver自动将处理任务分配给一组网络工作站,巨型机的并行计算版本可方便地处理超大型问题。独特的声学传递向量(ATV)可快速精确地求解边界元声辐射问题。